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納濾（NF）膜的研制與應用較反滲透膜大約晚20年。20世紀70年代J·E·Cadotte研究NS-300膜，即為研究NF膜的開(kāi)始。當時(shí)，以色列脫鹽公司用“混合過(guò)濾”（hybridfiltration）來(lái)表示介于反滲透與超濾之間的膜分離過(guò)程，稱(chēng)為松散反滲透（looseRO）膜。后來(lái)美國的Filmtec公司把這種膜技術(shù)稱(chēng)為納濾，一直沿用至今。之后，納濾技術(shù)發(fā)展得很快，膜組件于80年代中期商品化。目前，納濾技術(shù)已成為*膜分離領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。

(1)納濾膜定義到目前為止，對納濾膜的準確定義、機制、特征等的認識還遠遠不充分。學(xué)術(shù)界比較統一的解釋納濾膜的定義包括以下七個(gè)方面：

①納濾膜介于反滲透和超濾膜之間，其膜表面分離皮層可能具有納米級微孔結構。

②相對于反滲透膜NaCI的脫除率均在95%以上，一般將NaCI脫除率為90%以下的膜均可稱(chēng)之為納濾膜。

③反滲透膜幾乎對所有溶質(zhì)都有很高的脫除率，而納濾膜只對特定的溶質(zhì)具有脫除率。

④納濾膜孔徑在1nm以上，一般1～2nm。

⑤主要去除一個(gè)納米左右的溶質(zhì)粒子，截留分子量在200～1000道爾頓。

⑥反滲透膜幾乎均為聚酰胺材質(zhì)，而納濾膜材料可采用多種材質(zhì)，如醋酸纖維素、醋酸-三醋酸纖維素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺復合材料和無(wú)機材料等。

⑦一般納濾膜的表面形成高聚物電解質(zhì)因而常常有較強的負電荷性。

 (2)納濾原理與超濾及反滲透等膜分離過(guò)程一樣，納濾也是以壓力差為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程，是一個(gè)不可逆過(guò)程。其分離機制可以運用電荷模型（空間電荷模型和固定電荷模型）、細孔模型以及近年來(lái)才提出的靜電排斥和立體阻礙模型等來(lái)描述。與其他膜分離過(guò)程比較，納濾的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能截留透過(guò)超濾膜的小分子量的有機物，又能透析反滲透膜所截留的部分無(wú)機鹽——也就是能使“濃縮”與脫鹽同步進(jìn)行。

NF膜分離需要的跨膜壓差一般為0.5～2.0MPa，比用反滲透膜達到同樣的滲透能量所必須施加的壓差低0.5～3MPa。在同等的外加壓力下，納濾的通量要比反滲透大得多，而在通量一定時(shí)，納濾所需的壓力則*很多。所以用納濾代替反滲透時(shí)，“濃縮”過(guò)程可更有效、快速地進(jìn)行，并達到較大的“濃縮”倍數。一般來(lái)講，在使用納濾膜進(jìn)行的膜分離過(guò)程中，溶液中各種溶質(zhì)的截留率有如下規律：

①隨著(zhù)摩爾質(zhì)量的增加而增加；

②在給定進(jìn)料濃度的情況下，隨著(zhù)跨膜壓差的增加而增加；

③在給定壓力的情況下，隨著(zhù)濃度的增加而下降；

④對于陰離子來(lái)說(shuō)，按NO3-、CI-、OH-、SO42-、CO42-順序上升。

⑤對于陽(yáng)離子來(lái)說(shuō)，按H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+順序上升。

 (3)納濾膜應用納濾膜的這些性能決定了其在飲水處理中特有的廣闊的應用，簡(jiǎn)述如下。

①軟化：膜軟化水主要是利用納濾膜對不同價(jià)態(tài)離子的選擇透過(guò)特性而實(shí)現對水的軟化。膜軟化在去硬度的同時(shí)，還可以去除其中的濁度、色度和有機物，其出水水質(zhì)明顯優(yōu)于其他軟化工藝。而且膜軟化具有無(wú)須再生、無(wú)污染產(chǎn)生、操作簡(jiǎn)單、占地面積省等優(yōu)點(diǎn)，具有明顯的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。

膜軟化在美國已很普遍，佛羅里達州近10多年來(lái)新的軟化水廠(chǎng)都采用膜法軟化，代替常規的石灰軟化和離子交換過(guò)程。近幾年來(lái)，隨著(zhù)納濾性能的不斷提高，納濾膜組件的價(jià)格不斷下降，膜軟化法在投資、操作、維護等方面已優(yōu)于或接近于常規法。

②用于去除水中有機物：納濾膜在飲水處理中除了軟化之外，多用于脫色、去除天然有機物與合成有機物（如農藥等）、三致物質(zhì)、*副產(chǎn)物（三鹵甲烷和鹵乙酸）及其前體和揮發(fā)性有機物，*飲用水的生物穩定性等。

三致物質(zhì)的去除：研究表明，納濾膜能夠去除水中大部分的有毒有害的有機物和Ames致突變物，使TA98及TA100菌株在各試驗劑量下的致突比MR值均小于2，Ames試驗結果呈陰性。進(jìn)一步的研究將要考察納濾技術(shù)對飲水中的內分泌干擾物質(zhì)的截留特性，為**飲水提供依據。

*副產(chǎn)物及其前體物的去除：*副產(chǎn)物主要包括三鹵甲烷（THMs）、鹵乙酸（HAAs）和可能的三氯乙醛氫氧化物（CH）。國外的科技工作者在這方面已開(kāi)展了廣泛的研究，納濾膜對這三種*副產(chǎn)物的前體物的平均截留率分別為97%、94%和86%。通過(guò)合適的納濾膜的選用,可以使得飲用水水質(zhì)滿(mǎn)足更高的**飲水水質(zhì)標準。

此外，納濾出水是低腐蝕性的，對飲用水管網(wǎng)的使用期和管道金屬離子的溶出有正面的影響，有利于保護配水系統的所有材科。試驗表明采用必要后處理的納濾膜系統能夠使管網(wǎng)中鉛的溶解減少50%，同時(shí)使其他溶出的金屬離子濃度滿(mǎn)足飲水水質(zhì)標準要求。

揮發(fā)性有機物(VOC)的去除：對飲用水中痕量揮發(fā)性有機物具有較高的去除率。

在管道直飲水中的應用：納濾可以截留二價(jià)以上的離子和其他顆粒，所透過(guò)的只有水分子和一些一價(jià)的離子(如鈉、鉀、氯離子)。納濾可以用于生產(chǎn)直飲水，出水中仍保留一定的離子，并可降低處理費用。